#第八届立创电赛#基于瑞萨单片机的桌面电子钟设计

1、项目功能

本项目是基于瑞萨R7FA2E1A72DFL芯片的桌面电子时钟设计，通过四位0.56寸共阴极数码管进行时间、温度等显示，采用DHT11温湿度传感器采集外界环境温度和湿度。。

2、硬件资源

2.1 主控芯片：R7FA2E1A72DFL

主控单片机使用的是R7FA2E1A72DFL，工作电压在1.6V到5.5V之间，最大时钟频率为48Mhz，最大支持128-KB的FLASH，16-KB的SRAM，12位的AD转换控制器。芯片内部集成有晶振，可以无需外部晶振，同时集成触摸功能，无需触摸芯片即可实现触摸功能；

2.2 电源

电源电路主要由TYPE-C接口以及电源指示灯组成，采用2Pin的TYPE-C接口，简单方便，易于焊接； 

电源切换电路，通过一个P沟道MOS管、一个下拉电阻以及一个二极管组成电源切换电路，当TYPE-C接口接入时，5V接入，MOS管G极电压为5V，经过一个1N5819（D3）肖特基二极管，此时VCC电压是4.4V，也就是S极4.4V，不满足PMOS导通条件，电池电源过不来。当TYPE-C接口断开，G极被下来到低，S极由于体二极管的存在，会有将近3.5V左右的电压，满足PMOS管导通条件，由电池来给后续电路进行供电，由于1N5819肖特基二极管的存在，电流不会反向倒灌回去。通过一个TP5056锂电池充电芯片给电池进行充电，当TYPE-C接口接入时，同时会给锂电池充电，确保电量充足。LED3作为充电状态指示灯，R12是充电电流反馈电阻，通过改变R2的阻值，可以改变整体的充电电流；

2.3 LED

一路电源指示灯，两路充电状态指示灯；

2.4 按键

一个复位按键， 按住按键，主控芯片的复位引脚电平被拉低，系统进入复位状态，松开复位按键，复位引脚恢复高电平，系统重新进行工作状态，完成复位；

一个BOOT按键，当BOOT按键没有按下时，BOOT引脚为高电平，单片机进入Single-chip模式，也就是正常工作模式，当按下按键时，BOOT引脚低电平，单片机进入SCI-BOOT模式，也就是程序下载模式；

四个功能按键，作为时钟控制或者其余功能使用；

2.5 外设：数码管，温湿度传感器，蜂鸣器

一个0.56寸共阴极数码管，用于显示时间、温湿度等信息；

一个DHT11温湿度传感器，检测环境温湿度，DHT11是单总线通信方式，需要在总线外接一个上拉电阻，当总线闲置时，其状态为高电平；

一个无源蜂鸣器，通过NPN三极管控制无源蜂鸣器的负极，R5为限流电阻，R6的作用是在芯片刚上电或断电的时候提供一个可靠的电位，防止干扰，这里的电磁无源蜂鸣器是感性负载，加入 D2 二极管作为续流二极管防止烧坏。

2.6 调试接口

SWD下载调试接口、串口下载调试接口，均采用2.54排针接口进行引出；

3、注意事项

3.1 绘图

1、原理图按模块电路划分进行绘制，注明电路功能；

2、PCB走线优先走直角，需要拐弯的地方以钝角或圆弧为主；

2、添加丝印标识，注释说明接口功能;

3.2 焊接

1、在进行焊接时，可在嘉立创EDA的工具栏中点击焊接辅助工具，实时交互方便焊接；

2、焊接顺序应遵循从低到高原则进行，避免影响小器件的焊接；

3、在焊接顶层时，主控芯片建议优先焊接，避免其他器件影响焊接；

4、焊接排针时可用一块空板或者洞洞板顶住，防止斜焊，影响使用；

4、演示

4.1 实物展示

4.2 视频演示

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